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【学术动态】苏州大学李绍娟博士学术报告会顺利举行

发布时间:2018-03-07 10:48

       2017914日上午,苏州大学的李绍娟博士来访武汉广电国家实验室,并在A302室作了题为“基于二维材料的宽带光电探测器”的精彩学术报告。报告会由武汉光电国家实验室的董建绩教授主持,报告会吸引了很多研究生,本科生前来聆听和学习。

       在报告会中,李绍娟博士汇报了她对于各种新型二维材料特性研究和基于二维材料制作宽带光电探测器的优秀工作,深入浅出地讲解了从最典型的石墨烯二维材料到过渡金属二硫化物族二维材料等的能带结构、电子迁移率、电导率等一系列特性,以及相应的制备方法和制作流程,并且讲述了为了应对部分二维材料暗电流过大,吸收截面相对较低、复合速率快、增益机制的缺乏等挑战,使用了层叠不同特性二维材料构成异质结的新型结构,提出了一种新型的基于石墨烯-钙钛矿,石墨烯-MoTe2结构等的宽带光电探测器,有效抑制了二维材料中的暗电流,显著增强器件的光响应度和光电导增益。并且使用了光电流成像的方法在二维材料各区域上明显观察到了这一现象。此外,还采用了立体层叠电极方式,相比传统平面电极和二维材料连接的方式,大大提高了响应速率等探测器各项特性。基于二维材料制作光电探测器在近红外波段有着优异的性能,在遥感、生物成像和环境监测等方面有广阔的实际应用前景。


       李绍娟博士的细致讲解和优秀工作引起了在场师生的极大兴趣,纷纷提问和请教,希望推进二维材料和硅基光电子集成器件的有机结合,会场气氛热烈,李绍娟博士也一一给予耐心回答。



以下是李绍娟博士报告会的信息:

报告人:苏州大学 李绍娟 博士

时间:914日上午9:00.

地点:A302

邀请人:董建绩

报告题目: 基于二维材料的宽带光电探测器

摘要:石墨烯已成为一种潜在的候选材料,以解决高速宽带光电探测器中传统的IV型和III-V型半导体的缺点。石墨烯光电探测器可以在大频谱范围(从紫外光(UV)到太赫兹(THz))内把光转换成电信号。然而,纯石墨烯基晶体管由于吸收截面相对较低、复合速率快、增益机制的缺乏,其固有的光学响应(~10-2 AW-1)较差。因此产生了由石墨烯和其他增益材料形成的大带隙异质结,这种混合异质结构可以增强器件的光响应和光电导增益。我们提出了一种新型的基于石墨烯-钙钛矿,石墨烯-MoTe2结构和石墨烯-黑磷异质结的宽带光电探测器。结果表明由于有效光生载流子在石墨烯和钙钛矿界面的产生和传递,相比钙钛矿结构光电探测器,石墨烯-钙钛矿结构的光电探测器显著增强了光响应度(97 AW-1)。我们也展示了石墨烯-MoTe2异质结光电探测器的响应度可达到970.82 AW-1 (1064 nm),探测带宽从可见光到1064nm。除此之外,石墨烯-MoTe2结构的柔性器件在经过上千次的弯曲试验后(1.2%的拉伸应变)仍然保持了较高的光探测性能,光响应度达到 60 AW-11064nm处)。最后我们展示了石墨烯-黑磷异质结探测器的超高响应度(3.3×103 AW-1),高光电导增益(1.13×109),超快电荷转移速率(41 fs),偏振相关的光电流响应和在1550nm通信波段的长期稳定性。这项工作所展现的在近红外波段的优异性能为2D材料在遥感、生物成像和环境监测等方面的实际应用铺平了道路。